昆明市下水道中甲烷产排污系数研究

【摘要】：随着经济的发展,城市化进程加快,城市污水排水系统的规模越来越大,城市生活污水长时间停留在污水管道中,极易形成厌氧环境,产生CH4、H2S、氨气等有毒有害气体。甲烷具有易燃易爆性,超过一定浓度值将会给居民生活带来安全隐患,城市下水道与居民生活息息相关,预防和控制下水道中甲烷的产生和排放是个不容忽视的民生问题。 城市生活污水排水系统甲烷废气产排污系数是核算甲烷废气污染物产生量和排放量的重要参数之一,是获得城市生活污水排水系统甲烷产排污量的基础方法,所以核算出甲烷的产排污系数是核算甲烷产排污量的关键。研究昆明市城市下水道中CH4气体的产生和排放规律,确定城市下水道中CH4气体产生和排放的影响因素和产排污系数,不仅是对原有污染源普查工作延伸,还是对现有城市废气源清单的又一补充。因此,本研究通过对昆明市城市下水道进行现场实测和实验室模拟研究甲烷的产排规律及核算产排污系数,提出相关控制对策。得出的如下几个结论： (1)城市下水道中甲烷的产排受不同水质、温度、pH、流速、水力停留时间等因素的影响,使得甲烷的产排呈现一定的规律。不同功能区生活污水产气量不同,居民区生活污水产气量最大,文教区产气量最小。 (2)通过模拟试验数据核算不同功能区生活污水甲烷产生系数为：居民区0.2544gCH4/gCOD,餐饮区0.0147gCH4/gCOD,文教区0.0078gCH4/gCOD,综合区0.0114gCH4/gCOD。 (3)在现场实测过程中检查井几乎监测不到甲烷的产生,化粪池的厌氧程度比较高,因而化粪池中甲烷的浓度比较高。甲烷的产生和排放受用水量的影响,在用水非高峰期,甲烷的产排气量比较大。 (4)通过实测数据核算各功能区排放系数为：居民区0.0091gCH4/gCOD,餐饮区0.0028gCH4/gCOD,文教区0.0017gCH4/gCOD,综合区0.0010gCH4/gCOD。 (5)通过权重因子法核算昆明市下水道甲烷产排污系数,利用实验室模拟数据核算的昆明市甲烷产生系数为0.0531gCH4/gCOD,利用现场实测数据核算的昆明市甲烷排放系数为0.0029gCH4/gCOD,这与政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供的甲烷产排污系数相比,IPCC提供的数据是昆明市产排污系数的5和43倍。 (6)昆明市2012年城市下水道中甲烷的理论最大产生量1000.10t/a,排放量54.62t/a。占1994年提供的中国生活污水处理甲烷排放量的0.0036%,因而可以看出昆明市城市下水道对整个中国大气环境的贡献不大,但对局部来说,是存在一定的影响的。 【关键词】：下水道 甲烷 产排规律 产排污系数 影响评价 控制对策
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU992.2;X701
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 目录9-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究意义12-13
• 1.3 研究内容及方法13
• 1.4 技术路线13-15
• 第二章 文献综述15-25
• 2.1 昆明市概况及污水排水体制15-17
• 2.1.1 昆明市基本概况15
• 2.1.2 昆明市下水道概况15-17
• 2.2 城市下水道中甲烷的产生机理及影响因素17-20
• 2.2.1 甲烷的物理化学性质17-18
• 2.2.2 城市下水道中甲烷的产生机理18-19
• 2.2.3 城市下水道甲烷产生的影响因素19-20
• 2.3 国内外研究现状20-25
• 2.3.1 国内研究现状20-22
• 2.3.2 国外研究现状22-24
• 2.3.3 本研究创新点24-25
• 第三章 试验方法25-35
• 3.1 现场实测25-28
• 3.1.1 实测指标及器材25
• 3.1.2 实测方法25-28
• 3.2 模拟试验28-35
• 3.2.1 静态模拟试验28-32
• 3.2.2 动态模拟试验32-35
• 第四章 实测研究结果分析35-53
• 4.1 居民区甲烷产排规律研究35-41
• 4.1.1 气体监测结果分析35-39
• 4.1.2 水质监测结果分析39-41
• 4.2 餐饮区甲烷产排规律研究41-44
• 4.2.1 气体监测结果分析41-43
• 4.2.2 水质监测结果分析43-44
• 4.3 文教区甲烷产排规律研究44-47
• 4.3.1 气体监测结果分析44-46
• 4.3.2 水质监测结果分析46-47
• 4.4 综合区甲烷产排规律研究47-49
• 4.4.1 气体监测结果分析47-48
• 4.4.2 水质监测结果分析48-49
• 4.5 四个功能区对比49-50
• 4.6 小结50-53
• 第五章 模拟研究结果分析53-61
• 5.1 居民区生活污水静态模拟研究结果分析53-55
• 5.1.1 不同水质指标对甲烷产生的影响53
• 5.1.2 温度对居民生活污水中甲烷产生的影响53-54
• 5.1.3 pH对居民生活污水中甲烷产生的影响54-55
• 5.2 居民区生活污水动态模拟结果分析55-57
• 5.2.1 不同水质指标对甲烷产生的影响55
• 5.2.2 HRT对甲烷产生的影响55-56
• 5.2.3 不同时段O_2和CO_2浓度变化56-57
• 5.3 不同生活污水静态模拟研究结果分析57-58
• 5.3.1 气体监测结果分析57-58
• 5.3.2 水质监测结果分析58
• 5.4 小结58-61
• 第六章 昆明市下水道甲烷产排污系数研究及对大气环境影响评价61-69
• 6.1 甲烷产排污系数的估算方法61-62
• 6.2 甲烷产排污系数理论值计算62-63
• 6.3 昆明市生活污水甲烷产排污系数63-65
• 6.3.1 甲烷产生系数结果分析63-64
• 6.3.2 甲烷排放系数结果分析64-65
• 6.4 昆明市下水道甲烷产排量估算研究65-67
• 6.4.1 甲烷产排量估算65
• 6.4.2 下水道甲烷排放量对大气温室效应的贡献65-66
• 6.4.3 控制对策66-67
• 6.5 小结67-69
• 第七章 结论与建议69-71
• 7.1 结论69-70
• 7.2 建议70-71
• 致谢71-73
• 参考文献73-79
• 附录A 研究成果及发表的学术论文79-81
• 附录B 硕士期间参加的项目81-83

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